potencial espontaneo

MÉTODOS ELÉCTRICOS DE PROSPECCIÓN

POTENCIAL ESPONTÁNEO

MÉTODO DEL POTENCIAL ESPONTÁNEO
Anomalías de potencial espontáneo (PE), que pueden ser de interés para la aplicación
de un método prospectivo, han sido observadas en relación con la existencia de depósitos
minerales semiconductores, actividad geotermal y flujo de agua subterránea, aunque los
mecanismos de generación de estasanomalías no son del todo bien conocidos.
Además, existen potenciales naturales debidos a otras causas, que son variables con el
tiempo y que constituyen ruidos de fondo que deben ser minimizados, en lo posible, en los
procedimientos de medición; entre estos están los debidos a las corrientes telúricas, las
variaciones de temperatura y los potenciales de difusión, a los que se debe agregar el ruidodebido a la polarización de los electrodos de medición.
PE ASOCIADO A DEPÓSITOS DE MINERALES SEMICONDUCTORES

Potencial

Depósitos de sulfuros como Pirita
(FeS2); Pirrotita (Fe7S8); Calcopirita (CuFeS2);
X
Calcosina (Cu2S); Covellina (CuS) y de
algunos óxidos como Magnetita (Fe3O4);
Pirolusita (MnO2), a los que hay que añadir
algunas rocas carbonosas como el Grafito y la
Antracita,producen anomalías de potencial
espontáneo que casi invariablemente se
manifiestan en superficie con polaridad
negativa, amplitudes superiores a los 100 mV y
que rara vez exceden algunos cientos de metros
_
Cuerpo
de extensión (ver figs. 182 y 183).
polarizado
Es decir, cuerpos o depósitos
+
constituidos por semiconductores se polarizan
en determinadas condiciones y producen el
Fig. 170:Efecto observable de un cuerpo
efecto de pilas enterradas, originando corrientes
polarizado a poca profundidad
eléctricas cuyos potenciales pueden medirse,
delatando la presencia del cuerpo (fig. 170).
Sato y Mooney (1960) analizaron el fenómeno y sus conclusiones, que se exponen
brevemente, aun tienen vigencia.
Características del PE

PH < 5

Sustancias oxidadas
abundantes

io
pones
sit
iv
os

Sustancias
oxidadas
Sustancias reducidas
abundantes

Sustancias reducidas
ele
ctr
one
s

a) Los cuerpos minerales productores de
PE son siempre buenos conductores
electrónicos.
b) Las anomalías de la PE, estables en el
tiempo, son negativas sobre la parte
superior del cuerpo polarizado, que yace en
zona de oxidación activa.
c) Los valores de ∆V observadospueden
llegar hasta algunas centenas de mV
(máximo observado < 2 V)
d) Sobre el nivel freático: PH < 5 y mucho
O2 libre.
e) Bajo el nivel freático: PH > 7 y no hay
O2 libre.

iones
negativos

PH > 5

Fig. 171: Trayectoria de las cargas eléctricas

121

MÉTODOS ELÉCTRICOS DE PROSPECCIÓN

POTENCIAL ESPONTÁNEO

Causas del PE asociado a depósitos minerales
Las causa que producen PEserían reacciones electroquímicas en dos niveles del
subsuelo, por encima y por debajo del nivel freático, con el cuerpo polarizado, que se
mantendría dentro de su dominio de inmunidad, sirviendo de enlace eléctrico.
Las sustancias disueltas de la parte superior (sobre el nivel freático) serían reducidas,
tomando electrones del cuerpo. En la parte inferior las sustancias se oxidarían, cediendoelectrones al cuerpo, que actuaría sólo como conductor electrónico para que las reacciones se
mantengan, por lo que permanecería inalterable. De no ser así, se descompondría hasta
desaparecer
02
Origen de las reacciones
Fe ++

O2
H2

Fe +++

OH −

Fe +++ + e − = Fe

−

O 2 + 4 H + 4e = 2H 2O
H20

Fe (OH ) 2

ones

+

++

NF

elec
tr

El origen de las reaccionesestá en el potencial de oxidación
Eh (o potencial Redox) entre las
soluciones
superiores,
parcialmente oxidadas y las
soluciones inferiores parcialmente
reducidas.
La energía necesaria para
mantener el proceso sería
suministrada por el oxígeno
atmosférico que penetra en el
suelo disuelto en el agua de lluvia.

Fe ++
Fe (OH ) 2 + H 2O = Fe (OH ) 3 + H + + e −
Fe ++ + 3H 2O = Fe...